ブラックホールに突入したらどう見えるかをNASAがシミュレーション
 ブラックホールに落ちたらどうなるのか? まわりの宇宙はどのように見え、最後にどうなるのか?

 NASAの最新シミュレーション動画は、ブラックホールの事象の地平面に突入するプロセスを映像化したもので、視聴者はまるで観光ツアーにでも参加するように、安全安心なままこのスリリングな瞬間を体験できる。

 その映像は普通のノートPCなら10年もかかる計算をNASAのスーパーコンピューターでシミュレーションした本格的なもの。この映像で疑似体験できるのは、光の速さで物理法則が破れる領域に突入する、という想像を絶する瞬間だ。

ブラックホールへの突入を疑似体験できる仮想ダイブツアー

 ブラックホールに落ちたらどうなるのか?

 NASAゴダード宇宙飛行センターの宇宙物理学者ジェレミー・シュニットマン氏は、これは「よくある質問だが、想像が難しいプロセス」であると語る。

 それをシミュレーションで再現したこの動画は、「相対性理論の数学と現実の宇宙における実際の結果を結びつける」ものだ。

 動画は2種類ある。1つは、事象の地平面に投げ込まれたカメラがとらえた映像風のもの。
NASA Simulation’s Plunge Into a Black Hole: Explained

 もう1つは、事象の地平線をぐるっと回って無事に戻ってくる、ちょっと観光ツアー気分に浸れる映像だ(こちらは本当の観光のように360度を自由に見渡すことができる)。
360 Video: NASA Simulation Plunges Into a Black Hole

 こうした映像は、NASA気候シミュレーションセンターが誇るスーパーコンピューター「ディスカバー」によって作り出されたものだ。

 ほんの数分の動画だが、このプロジェクトで生成されたデータは、およそ10テラバイトという膨大さ。ディスカバーは12万9000プロセッサのわずか0.3%を使って、5日間でシミュレーションを行ったが、普通のノートPCであれば10年以上かかる計算量であるという。
3

もし落ちるなら超大質量ブラックホールの方がまし

 ブラックホールツアーの目的地は、太陽の430万倍の質量を持つ超大質量ブラックホールで、天の川銀河の中心に鎮座する怪物に匹敵する。

 「選べるのなら、超大質量ブラックホールに落ちたいと思うでしょう」とシュニットマン氏は言う。

 というのも、太陽30個分までの質量を持つ恒星ブラックホールの場合、事象の地平面がはるかに小さい一方、潮汐力が強いからだ。

 その強力な潮汐力のせいで、あなたが足からそこへ落下する時、足もとにかかる引力と、頭にかかる引力に大きな差が生じ、あなたの体はまるでスパゲッティのように長く引き伸ばされる。これをスパゲッティ化現象という。

 ところが、動画の超大質量ブラックホールの場合、事象の地平線は2500万km(地球と太陽の距離の約17%)とずっと大きい。

 その周囲には、「降着円盤」と呼ばれる輝く高温のガスが渦巻いており、異様な光景を演出する。

 またその内側にある、もっと細いリングのようなものは「フォトンリング」と呼ばれるもので、ブラックホールの近くをぐるっとまわった光によって形成されている。

 ブラックホールの背景にある星空は、地球から見たものだ。
4

もしも無事に帰ってこれたらどうなる?

 カメラは最初、ブラックホールから6億4000万kmの距離にある。そしてだんだんと目的地に接近し、光速に近づくにつれ、その正面にある降着円盤と背景の星々はいっそう輝きを増す。

 これは近づいてくる救急車のサイレンの音が高くなるのと同じ理由だ。

 やがてブラックホールが視界いっぱいに広がり、降着円盤やフォトンリングなど、先ほどまで見ていたものが歪んでいく。光が歪んだ時空を移動することで、複数の像を結ぶことさえある。

 リアルタイムでは、カメラは事象の地平面まで約3時間かけて落下し、その間に1周30分の軌道を2周している。

 ところが、それを遠くから観察している人には、カメラがいつまで経っても終点につかないように見える。

 事象の地平面に近づくにつれて時空が歪んでいくので、カメラの映像は遅くなり、地平線の手前で止まったように見えるのだ。ゆえにブラックホールは「凍った星」と呼ばれることもある。

 事象の地平面では、時空そのものですら光速で内側へ流れ込む。事象の地平面の先は、完全に未知の領域だ。

 その中心には、あらゆる既知の物理法則が成り立たなくなる「特異点」があり、カメラも時空もそこへ向かって落ちていく。

 シュニットマン氏によれば、事象の地平面から特異点まではほんの12万8000km。カメラは12.8秒で、スパゲッティ化して破壊される。

 その映像は、なんだかこの世との永遠の別れのようで、どこか物悲しい。

 もう1つの動画では、カメラは事象の地平面のそばを周回するが、越えることはなく、安全に帰って来れる。
NASA Simulation’s Flight Around a Black Hole: Explained

 だが何もかも同じようにとはいかない。強力な重力源の近くや光速での移動は、時間の流れを遅くするからだ。

 もしも宇宙船に乗った宇宙飛行士がこの周回旅行を6時間かけて行う一方、そこから遠く離れたところで待機する母船に仲間が乗っていたとしたら、母船に帰還した宇宙飛行士は仲間より36分若くなっているという。

References:New black hole visualization takes viewers beyond the brink / written by hiroching / edited by / parumo
あわせて読みたい
100日後に合体するブラックホール。史上初の融合の瞬間を観測できるかもしれない


シャア専用か?極めて赤いブラックホールをジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が発見


ブラックホールによりスパゲッティ状態となった星の末路が明らかに


天の川銀河にある超大質量ブラックホールの周りにあるガスの塊は、76分ごとに強力な放射線を地球に照射している


星の内部に極小のブラックホールが存在する可能性

Advertisements

コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 20:14
  • ID:oEv03dMp0 #

堕ちぃ〜てぇ〜ゆくのもぉ〜〜 しあわせだよとぉ 二人ぃ〜つめたい 〜 からだ合わぁせるぅ〜〜♪

2

2. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 21:17
  • ID:n3sS1SHN0 #

こういうものを見るたびに、例えば、「キューブリックに見せたらどう咀嚼して新しい作品にしてくれただろうか。」みたいなことを空想する

3

3. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 21:40
  • ID:SEGcwDmv0 #

実家のような安心感

4

4. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 21:41
  • ID:4t3QTi.E0 #

超巨大ブラックホールの方が侵入者?の体の歪みが少ないのか
少ないって言っても地球人の柔らかボディーじゃ
よくて超重力で気分悪くなって周り見るどころじゃなさそう

5

5. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 22:24
  • ID:g6Vmg38S0 #

バラバラになるのが事象の地平面の内か外かの違いだけであって大小どちらに落ちても変わらなくない?

6

6. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 22:38
  • ID:JmhtTIE20 #

ブラックホールにロケットを突っ込ませるのはダメなの?

7

7. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 22:47
  • ID:uhnABRWY0 #

この計算は間違っていると思うよ

光が吸い込まれていくのだから人間の網膜に映るわけがない

何も見えないが正解

8

8. 匿名処理班

  • 2024年05月15日 23:33
  • ID:nfcCjiHQ0 #

寝る時に暗闇で目閉じるとこういうgifみたいな映像が瞼の裏で見える

9

9. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 00:26
  • ID:.GJUHYaX0 #

OK TARS! モールス信号に変換して!

10

10. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 00:29
  • ID:iccY..6B0 #

スクリーンセーバー

11

11. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 00:46
  • ID:ikZc3rvZ0 #

時間が限りなく遅くなって宇宙の終焉が見えるんちゃうの?

12

12. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 02:27
  • ID:oxq.bS1R0 #

あれ言ってなかったっけ?いまこの世界がブラックホールの中だって

13

13. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 08:59
  • ID:q0jYNMTI0 #

>>4
これはブラックホールの重力の中心からの差が例えば頭のてっぺんとつま先で大きいか小さいかということです。
たとえば静止系の中で事象の地平の直径が 2mm のブラックホールの重力の中心に対して、身長 170cm なら足先が事象の地平についたとき、その引っ張る力はほぼ無限大になってますが、頭の先は 1700mm のところなので単純に中心から 1mm の足先と 1700 倍の頭の引っ張られる力の差があります。(重力の強さは距離の二乗に反比例ね)
ところが、事象の地平が直径 2000 万km としたとき身長の足先と頭のてっぺんの差なんて比率からすればほぼ 0 でしょう?だから大きいブラックホールのほうが潮汐力での身体がバラバラってのが避けられそうってことですわ。

今回の動画を見て、私の夢の中のブラックホール特攻とは見た感じがかなり違うなと思ったのですが、何が違うかよくわからなかったのでよく考えてみました。 多分私の夢の中のブラックホールと色が違うんだと思います。 降着円盤一部は青くてブラックホールを挟んで反対側は赤いのですが動画はそうでなく、また周囲の星の見え方もスターボウな影響つまりブラックホール方面に青っぽくその周りが赤っぽいという感じにもなってないです。 おそらく私のブラックホール特攻はかなり光の速度に近くてこの動画はあまり早くないってことかなと。

14

14. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 10:31
  • ID:2D0Eh6Lz0 #

インナーステラだっけ?
あの映画あってたんだねー

15

15. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 11:50
  • ID:5SNDVeid0 #

寝る前に目をつぶっていると闇の中に見えて来るやつ

16

16. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 11:58
  • ID:F3p3lylQ0 #

>>7
マジレスすると光と一緒に落ちているわけだが…
それとも事象の地平線内部では、光の速度が他の物質より増加するという理論でもあるの?

17

17. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 12:27
  • ID:N5q8Uix80 #

36分しか時間のズレないのか
インターステラーみたいに数十分で30〜40年経ってたとかだとどのくらいのブラックホールに近付けばなるんだろう?

18

18. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 14:13
  • ID:xVj0TOHV0 #

>>7

実際はもう死んでるんだから目で見るもくそもないでしょが結論になりません?

19

19. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 15:06
  • ID:F3p3lylQ0 #

>>16
思ったけど、光も捕らわれ続けるのだから、光が速く移動する謎空間だったとしても、
後からも次々と光が入ってくるから暗くはならないか

20

20. 匿名処理班

  • 2024年05月16日 19:53
  • ID:40J8kbS.0 #

>>7
こういうコメントを見るたびに、NASAに参画して緻密な計算と推論を行えるレベルの高い知性を持った科学者達よりも、自分の方が正しいんだと断言出来るだけの根拠と自信がどこにあるんだろうかと毎度思うんだけどね

21

21. 匿名処理班

  • 2024年05月17日 01:00
  • ID:gMBKK3gT0 #

>>20
世の中から大きな評価を受けている物や作品に対して
ネットの匿名が「大した物じゃない」「過大評価」なんて切るのもね
一体、アナタ様はどこのドナタ様なんですか?と聞きたくなる

22

22. 匿名処理班

  • 2024年05月18日 00:53
  • ID:cJL4GAaL0 #

そもそも画面つかんで角度変えられる動画があるって初めて知った

23

23. 匿名処理班

  • 2024年05月18日 03:27
  • ID:uBPvDydX0 #

抽象画みたいでおもしろい。

24

24. 匿名処理班

  • 2024年05月18日 04:10
  • ID:ACSKllxq0 #

ふーん、まぁまぁ再現度高いね

25

25. 匿名処理班

  • 2024年05月19日 00:25
  • ID:heykrbY90 #

SF系のゲームでよくあるやつ

お名前
Sponsored Links
記事検索
月別アーカイブ
Sponsored Links
Sponsored Links